科研為根 重慶曾家?guī)r大橋工程蹚出創(chuàng)新之路
2023-04-13 14:23:02
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山水橋都,大美重慶。隨著重慶市曾家?guī)r嘉陵江大橋PPP項(xiàng)目(簡稱曾家?guī)r項(xiàng)目)主線順利建成通車,嘉陵江再添一條過江通道,緩解中心城區(qū)交通擁堵。項(xiàng)目由“一橋兩隧八連接線一立交”組成復(fù)雜的市政交通系統(tǒng),紐帶連接了重慶主城渝北、江北、渝中、南岸四區(qū)以及兩江四岸,對完善重慶市城市交通路網(wǎng)、構(gòu)建更高效便捷的現(xiàn)代綜合立體交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮了極其重要的作用。
曾家?guī)r項(xiàng)目由招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司(簡稱招商交科)負(fù)責(zé)投資、設(shè)計、建設(shè)管理以及20年的運(yùn)營管養(yǎng)工作。按照招商局集團(tuán)董事長繆建民提出的“科研是根,經(jīng)營是魂”總體要求,招商交科堅持“科研立院、經(jīng)營富院、人才強(qiáng)院”的發(fā)展方略,依托“國家山區(qū)公路工程技術(shù)研究中心”“橋梁工程結(jié)構(gòu)動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”“公路隧道國家工程研究中心”等國家級、省部級科研平臺,秉承“智慧建造鑄精品、智能管養(yǎng)樹品牌”的科技創(chuàng)新理念,在曾家?guī)r項(xiàng)目建設(shè)之初即組建了“建—管—養(yǎng)”一體化創(chuàng)新團(tuán)隊。一路走來,創(chuàng)新團(tuán)隊全面探索數(shù)字化、信息化應(yīng)用技術(shù),著力將曾家?guī)r項(xiàng)目打造成為交通科技、智慧交通、生態(tài)環(huán)保的創(chuàng)新樣板,以及環(huán)境、社會、治理的項(xiàng)目樣板。

重慶曾家?guī)r嘉陵江大橋
多項(xiàng)首創(chuàng) 展現(xiàn)科技硬實(shí)力
曾家?guī)r項(xiàng)目線路總長約5.6公里,橋隧相連。其中曾家?guī)r大橋全長540米,上層為雙向6車道市政道路、下層為軌道交通10號線;北側(cè)劉家臺隧道長約2.8公里,南側(cè)曾家?guī)r隧道長約1.9公里,均為雙向4車道市政道路。
曾家?guī)r大橋跨越嘉陵江,為主跨270米剛性懸索加勁鋼桁梁橋。雖跨徑不大,但結(jié)構(gòu)體系新穎,承載了多項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù):一是國內(nèi)首座在橋上設(shè)置軌道換乘站的大跨徑鋼梁橋;二是國內(nèi)首次在大跨徑橋梁上設(shè)置調(diào)諧式減震浮置板式軌道道床,解決城市軌道交通噪聲擾民問題;三是創(chuàng)新性采用短樁超薄封底工藝,解決大間距群樁基礎(chǔ)超薄封底混凝土在高水頭作用下的安全問題;四是大跨徑橋梁首次采用頂升工藝實(shí)現(xiàn)一次落架達(dá)到成橋理想受力狀態(tài)。
面對如此技術(shù)復(fù)雜橋梁,招商交科自主投入、自主研發(fā),通過開展“山地城市橋隧集群公軌復(fù)合交通設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究”“城市受限條件下超大跨徑剛性懸索鋼桁架梁橋建造關(guān)鍵技術(shù)研究”“全生命周期BIM技術(shù)應(yīng)用研究與示范”“大跨徑鋼桁梁橋關(guān)鍵構(gòu)造靜動力及疲勞性能試驗(yàn)研究”“抗風(fēng)穩(wěn)定性試驗(yàn)及風(fēng)—車—橋耦合震動研究”“船撞風(fēng)險評估與設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)專題研究”等科研課題,形成了一套山地城市橋隧集群復(fù)雜交通系統(tǒng)設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)及理論,解決了山地城市狹窄地帶橋隧一體施工、空間多曲面墩身復(fù)雜線性控制、鋼梁懸臂拼裝跨既有軌道車站和過江高壓的安全控制等難題,大力推動了城市橋隧工程建造技術(shù)的進(jìn)步。
項(xiàng)目除曾家?guī)r大橋外,其余為兩長大隧道﹢八連接線隧道布局,猶如巨龍般穿城而過,貫通南北,是國內(nèi)唯一隧道進(jìn)出口穿越城市核心區(qū)既有高聳支擋結(jié)構(gòu)、國內(nèi)罕見小凈距隧道長距離穿越巨厚回填雜土層、國內(nèi)首次采用三洞長距離超小凈距疊加隧道。穿越1處回填土滑坡區(qū)、5條既有或在建軌道線、11處文物保護(hù)區(qū)、60余處市政管網(wǎng)區(qū)、230米人工雜填土段、500余棟居民住宅樓,隧道結(jié)構(gòu)形式及斷面類型多達(dá)76種……如此復(fù)雜工程,招商交科綜合運(yùn)用BIM、物聯(lián)網(wǎng)、GIS、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù),攻克了長距離深回填土地質(zhì)、重疊隧道、長大連拱、超小近距、超大跨、地下立交、超近距連續(xù)變徑大跨隧道等建造難題,開創(chuàng)6項(xiàng)橋隧工程施工新工法。
為了提升項(xiàng)目智慧化和數(shù)字化運(yùn)維水平,招商交科依托曾家?guī)r項(xiàng)目等先后開展了“城市典型交通基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維安全關(guān)鍵技術(shù)研究”“大跨度橋梁檢測作業(yè)機(jī)器人”“長大公路隧道突發(fā)事故應(yīng)急處置關(guān)鍵技術(shù)與裝備”等多項(xiàng)國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項(xiàng)目,以及“隧道通風(fēng)排煙與應(yīng)急處置關(guān)鍵技術(shù)研究”“隧道廣播系統(tǒng)品質(zhì)提升研究”“城市隧道新型綠色智慧照明技術(shù)”“全生命周期BIM技術(shù)應(yīng)用研究與示范”等科研創(chuàng)新項(xiàng)目,形成了基于BIM的曾家?guī)r大橋智慧交通運(yùn)維平臺,集成了橋梁健康檢測系統(tǒng)、橋梁主被動防撞系統(tǒng)(裝置)、招商“云眼”可視化邊坡智能監(jiān)測系統(tǒng)、隧道遠(yuǎn)程變頻通風(fēng)智能控制系統(tǒng)、橋隧巡檢機(jī)器人、道路路面服務(wù)質(zhì)量感知系統(tǒng)為代表的20余項(xiàng)科技產(chǎn)品,通過基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化、健康監(jiān)測實(shí)時化、路產(chǎn)巡查智能化、養(yǎng)護(hù)決策科學(xué)化、運(yùn)維管理精細(xì)化、應(yīng)急處置流程化,實(shí)現(xiàn)“一屏觀全域、一鍵控全局”的全壽命周期智能管養(yǎng)。
目前,依托曾家?guī)r項(xiàng)目,招商交科形成了一套切實(shí)可行的“科技研發(fā)—示范應(yīng)用—升級完善—成果推廣”產(chǎn)業(yè)鏈,具有重要的推廣示范價值。
因地制宜 把工程悄悄放進(jìn)社區(qū)
曾家?guī)r隧道進(jìn)口側(cè)穿“曾家?guī)r50號”國家級文物保護(hù)單位,與周公館建筑結(jié)構(gòu)最小凈距僅0.4米,豎向高差約16米。項(xiàng)目設(shè)計過程中,為避免因項(xiàng)目建設(shè)對文物環(huán)境產(chǎn)生破壞,招商交科將“直立切坡”的路塹方案調(diào)整為“將洞口前置,在隧道上方設(shè)置多功能架空建筑層”的綜合體方案,在避免對文物環(huán)境造成破壞的同時,進(jìn)一步拓展了文物的展示空間。目前該框架結(jié)構(gòu)已建設(shè)成為紅巖聯(lián)線城市會客廳,社會反響良好。
曾家?guī)r大橋南、北橋頭及立交匝道橋緊鄰周邊居民住宅樓,為減小項(xiàng)目建設(shè)對周邊居住環(huán)境影響,招商交科積極開展公路交通降噪研究,除優(yōu)選低噪聲橋梁伸縮縫外,還在大橋兩側(cè)及匝道橋兩端共設(shè)置近500米的全封閉聲屏障,以降低公路層的噪聲污染。同時,根據(jù)鋼桁梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn),與重慶市軌道集團(tuán)協(xié)商,在軌道層設(shè)置浮置板式道床和全封閉聲屏障。目前未出現(xiàn)一例周邊群眾噪聲投訴,細(xì)微之處體現(xiàn)央企擔(dān)當(dāng)。
曾家?guī)r項(xiàng)目還是重慶市第一個市政給水與消防用水共用的橋隧工程,共線總長5.6公里。項(xiàng)目沿主線隧道全線敷設(shè),既充分發(fā)揮項(xiàng)目消防功能,又解決主城區(qū)市政給水互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)了主城市政給水新建管廊開挖少、維修易、成本低等目標(biāo),為解決市政大管徑給水管廊提供了新思路新方法。
拓展科普視野 開創(chuàng)智慧交通新局面

拓展科普視野 開創(chuàng)智慧交通新局面

曾家?guī)r大橋科技展館
為做好交通行業(yè)科普宣傳,招商交科對曾家?guī)r項(xiàng)目在建設(shè)和運(yùn)營過程中研發(fā)和應(yīng)用的科技產(chǎn)品進(jìn)行了全面梳理,在曾家?guī)r大橋運(yùn)營監(jiān)控中心建設(shè)約700平方米的“曾家?guī)r大橋科技展館”用于科普宣傳。目前該科技展館處于試運(yùn)行階段,預(yù)計2023年5月正式開館。
? 創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力。抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展,謀創(chuàng)新就是謀未來。在曾家?guī)r項(xiàng)目發(fā)展道路上,創(chuàng)新團(tuán)隊取得了可喜的成績。曾家?guī)r大橋“建—管—養(yǎng)”一體化創(chuàng)新團(tuán)隊榮獲招商局集團(tuán)創(chuàng)新集體二等獎,項(xiàng)目獲中國公路學(xué)會隧道與地下空間工程創(chuàng)新獎特等獎、重慶市勘察設(shè)計協(xié)會優(yōu)秀工程勘察設(shè)計獎等近20項(xiàng)榮譽(yù)。
? 依托曾家?guī)r項(xiàng)目,招商交科將持續(xù)加大科技研發(fā)投入,以“強(qiáng)韌提質(zhì)、降本增效”為主題,以“數(shù)據(jù)鏈”為主線,以場景與需求為內(nèi)動力,貫穿“兩化”(基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化、全壽命周期智能化)“兩融”(數(shù)字技術(shù)與運(yùn)營管養(yǎng)業(yè)務(wù)深度融合、橋隧設(shè)施與區(qū)域路網(wǎng)深度融通)“兩新”(現(xiàn)代信息技術(shù)集成應(yīng)用創(chuàng)新、基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營管養(yǎng)模式創(chuàng)新)的發(fā)展理念,以數(shù)據(jù)驅(qū)動為核心,創(chuàng)新資產(chǎn)管理與數(shù)據(jù)治理模式,全面提升數(shù)字化水平,提升城市建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的韌性和活性,不斷為加快建設(shè)交通強(qiáng)國貢獻(xiàn)招商交科智慧力量。